Strona główna

Właściwości pierwiastków chemicznych i ich związków


Pobieranie 42.09 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar42.09 Kb.
Właściwości pierwiastków chemicznych i ich związków

  1. Podstawowym elementem budowy Ziemi są pierwiastki chemiczne. Tworzą one miliony różnorodnych związków chemicznych. Tylko nieliczne pierwiastki występują w przyrodzie w stanie wolnym, są to np. tlen, azot, siarka, platyna, złoto, srebro.

    • w kilku zdaniach (3-5) podać, jak powstały pierwiastki – podstawowe cegiełki tworzące wszechświat,

    • podać udział pierwiastków chemicznych w skorupie ziemskiej (tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, magnez, potas, pozostałe pierwiastki). Można sporządzić wykres kołowy,

    • jakie są najbardziej rozpowszechnione minerały w skorupie ziemskiej?

    • ogólny podział pierwiastków chemicznych.



  1. Pierwiastki chemiczne, na podstawie różnic ich właściwości, dzielimy na metale i niemetale. Większość pierwiastków to metale. Jakie właściwości fizyczne pozwalają odróżnić metale od niemetali?

    • porównać właściwości fizyczne metali i niemetali jak: stan skupienia, barwa (podać przykłady), temperatura topnienia, wrzenia, gęstość i inne cechy np. kowalność, ciągliwość, przewodzenie prądu (można porównać w tabeli)



  1. Pierwiastki chemiczne, zarówno metale jak i niemetale, różnią się właściwościami fizycznymi jak i chemicznymi. W celu zidentyfikowania pierwiastków mających wspólne cechy, np. stan skupienia, barwę należy określić ich charakterystyczne parametry, jak gęstość, czy temperaturę topnienia lub na podstawie charakterystycznych reakcji. W jaki sposób identyfikujemy pierwiastki?

    • zaproponować identyfikacje bezbarwnych i bezwonnych gazów takich jak tlen, wodór i azot,

    • wyjaśnić pojęcie szeregu aktywności chemicznej metali. W tym celu napisać reakcje magnezu, żelaza i miedzi z kwasem solnym. Jakie znaczenie praktyczne ma szereg aktywności chemicznej metali? Uszereguj względem wodoru podane metale zgodnie z malejącą ich aktywnością: magnez, rtęć, potas, cyna, glin, srebro, cynk, żelazo, sód, złoto, miedź, ołów, chrom, żelazo, nikiel.



  1. Poniżej przedstawiono szereg problemów związanych z właściwościami chloru:

    • określ budowę atomu chloru (35Cl) podając:

      • skład jądra atomowego,

      • konfigurację elektronową.

    • do celów laboratoryjnych chlor można otrzymać między innymi działając w podwyższonej temperaturze kwasem solnym na tlenek manganu(IV). Produktami tej reakcji oprócz chloru są: chlorek manganu(II) i woda.

      • napisz równanie opisanej reakcji (współczynniki stechiometryczne należy dobrać metodą bilansu elektronowego).

      • oblicz jaką objętość (w dm3) w warunkach normalnych zajmie chlor, jeżeli w reakcji użyto 50 cm3 kwasu solnego.

    • chlor reaguje z wieloma pierwiastkami. Między innymi z sodem, który spalany w chlorze tworzy chlorek sodu.

      • napisz równanie reakcji syntezy chlorku sodu.

      • pisząc konfigurację elektronową atomów i jonów obu pierwiastków oraz uwzględniając wartości ich elektroujemności wyjaśnij jak dochodzi do utworzenia wiązania. Określ typ tego wiązania.

    • chlor w pewnych warunkach tworzy tlenki, w których występuje na I, III, IV, VI i VII stopniu utlenienia.

      • napisz wzory tlenków chloru na I, III i VII stopniu utlenienia.

      • tlenki chloru mają charakter kwasowy. Reagują w określonych warunkach z zasadami. Napisz równania reakcji tlenku chloru(III) i tlenku chloru(VII) z NaOH, oraz podaj nazwy tlenowych soli chloru będących produktami tych reakcji.

    • podaj, jak zmienia się aktywność chemiczna fluorowców?

      • w tym celu przeprowadzono następujące doświadczenie: do trzech probówek zawierających roztwory: KF, KBr, KI dodano wodę chlorową. Za pomocą równań reakcji przedstaw przemiany zachodzące w poszczególnych probówkach lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi. Sformułuj wniosek, który wynika z tego doświadczenia.

Uwaga: W równaniach reakcji należy w uproszczeniu stosować wzór Cl2 dla wody chlorowej.



  1. Poniżej przedstawiono schemat otrzymywania różnych związków wapnia:



    • za pomocą równań reakcji przedstaw przemiany zaznaczone na powyższym schemacie.

    • podaj nazwy związków: A, B, E, G, J.

    • pisząc odpowiednie równania reakcji zaproponuj dwie inne metody otrzymywania związku G niż zaznaczona na schemacie.

    • określ odczyn wodnego roztworu związku G. Swój wniosek uzasadnij pisząc odpowiednie równania reakcji w formie cząsteczkowej, jonowej i jonowej skróconej.

    • oblicz ile moli, ile dm3 (w warunkach normalnych), i ile cząsteczek wodoru wydzieli się w reakcji 0,5 g wapnia z wodą.

    • pisząc konfigurację elektronową atomu Ca wyjaśnij dlaczego wapń występuje w związkach wyłącznie na +II stopniu utlenienia.




  1. O przeznaczeniu pierwiastka chemicznego decydują jego właściwości fizyczne oraz odporność chemiczna na substancje znajdujące się w jego otoczeniu.

    • podać jakie cechy decydują o przeznaczeniu pierwiastka:

      • helowców w technice oświetleniowej m.in. w reklamach świetlnych,

      • wolframu do wyrobu włókien żarowych (żarówki),

      • tytanu we współczesnej implantologii (wykonuje się z niego m.in. elementy endoprotez stawu biodrowego),

      • miedzi i niklu do wyrobu monet,

      • miedzi i glinu do instalacji elektrycznych,

      • chromu do powlekania baterii łazienkowych, karoserii samochodowych,

      • krzemu do produkcji półprzewodników,

    • uzupełnij informacje:

      • najlepszy przewodnik prądu elektrycznego to …..,

      • metal o najwyższej temperaturze topnienia……,

      • metal o najniższej temperaturze topnienia….,

      • najbardziej miękki metali…..,

      • najbardziej twardy metal…..,

      • pierwiastek o najmniejszej gęstości…..,

      • najmniejszą gęstość wśród metali ma ….,

      • największą gęstość wśród metali ma …..,

      • najtwardszy minerał to ….,

      • nowe pierwiastki otrzymuje się w ……



  1. Skorupa ziemska jest cennym źródłem surowców mineralnych wykorzystywanych poprzez ludzi od tysięcy lat. Metale są dzisiaj powszechnie stosowanym, niedającym się niczym zastąpić, tworzywem. Większość metali użytkowych pozyskuje się z minerałów, zwanych rudami, w których występują najczęściej jako tlenki lub siarczki. W stanie wolnym występują tylko metale szlachetne np. srebro, złoto, platyna .

    • uzupełnij tabelę:

Metal

Ruda/ wzór chemiczny

Zastosowanie

Glin

Boksyt /




Miedź

Chalkopiryt /




Ołów

Galena /




Żelazo

Hematyt /

Magnetyt/

Syderyt/

Piryt/





Cynk

Sfaleryt/




Rtęć

Cynober/




Cyna

Kasyteryt/






    • w jaki sposób można metale wydzielić z ich rud (podać przykłady metali otrzymywanych metodą hutniczą i elektrolityczną)? Krótko scharakteryzować te metody.

    • co to jest aluminotermia (podać przykłady metali wydzielanych tą metodą)?



  1. Wybrane tworzywa pochodzenia mineralnego

    • Wapń jest niezastąpionym surowcem mineralnym w budownictwie i w przemyśle materiałów budowlanych. Jak powstaje zaprawa wapienna? Dlaczego zaprawa wapienna twardnieje?

    • Niektóre sole zawierają w swoim składzie wodę zwaną wodą krystaliczną. Takie sole noszą nazwę hydratów. Do tej grupy związków należy m.in. gips krystaliczny. Jak otrzymać zaprawę gipsową? Na czym polega jej twardnienie?

    • Szkło jest tworzywem wytwarzanym przez człowieka już od ok. 3400 roku p.n.e. Kolebką hutnictwa szkła były starożytne: Egipt, Syria, Rzym. Surowcem mineralnym do jego produkcji jest piasek, którego głównym składnikiem jest kwarc SiO2. Jak powstaje szkło?

    • Co to są wyroby ceramiczne i jakie jest ich zastosowanie?



  1. W litosferze występują surowce pochodzenia organicznego. Wymień jej i podaj jakie mają główne zastosowanie.

  2. Alotropia to zjawisko występowania tego samego pierwiastka w dwóch lub więcej odmianach, różniących się właściwościami fizycznymi. Odmiany alotropowe tworzą m.in. tlen( tlen cząsteczkowy O2 i ozon O3), węgiel (grafit, diament, fulereny), siarka (np. rombowa, jednoskośna) i fosfor (np. czerwony, biały, czarny).

Uzupełnij tabelkę:

Odmiany alotropowe

tlenu

węgla

tlen

ozon

grafit

diament

fulereny

wzór lub budowa


















zastosowanie





















  1. Na czym polega zjawisko dziury ozonowej? Jaki wpływ na zdrowie człowieka i przyrodę ma powiększanie się dziury ozonowej? Podaj czynniki , które wpływają na jej powiększanie.



  1. Pasywacja to proces, w którym substancja aktywna chemicznie wytwarza na swojej powierzchni powłokę pasywną. Wiele metali (np. glin, ołów, cynk) pod wpływem czynników utleniających pokrywa się bardzo cienką warstewka pasywnych tlenków, co uodparnia je na działanie czynników chemicznych. Zjawisko to można obserwować w życiu codziennym, podaj przykłady. Dla wybranego metalu napisz reakcję powstawania takiej powłoki pasywnej.



  1. Co to są stopy? Podaj przykłady stopów i ich zastosowanie.



  1. Z jakich surowców i w jaki sposób można otrzymać niektóre niemetale i ich związki?

    • niemetale, takie jak tlen, wodór czy chlor, można otrzymać metodą elektrolizy, czyli…………..,

    • azot i tlen w przemyśle uzyskuje się metodą ………..,

    • jednym z najważniejszych surowców przemysłu chemicznego jest amoniak (NH3). Stosuje się go do produkcji kwasu azotowego (V), nawozów sztucznych i tworzyw sztucznych oraz materiałów wybuchowych. Jak otrzymujemy amoniak? Napisz reakcję syntezy amoniaku z pierwiastków.

    • produktem spalania amoniaku w obecności katalizatora platynowego jest tlenek azotu (II), który jest utleniany tlenem do tlenku azotu (IV). W reakcji tlenku azotu (IV) z tlenem i wodą powstaje kwas azotowy (V). Napisz powyższe reakcje chemiczne.

    • kwas siarkowy (VI) jest uważany za jeden z najważniejszych kwasów w przemyśle chemicznym. Używa się go do produkcji innych kwasów, nawozów sztucznych, barwników, detergentów , materiałów wybuchowych, w garbarstwie, w przemyśle spożywczym, włókienniczym i papierniczym. Pierwszym etapem produkcji kwasu siarkowego (VI) jest spalanie siarki w tlenie. Następnie powstały tlenek siarki (IV) jest utleniany tlenem w obecności odpowiednich katalizatorów do tlenku siarki (VI), który następnie reaguje z wodą tworząc kwas siarkowy (VI). Napisz odpowiednie równania reakcji prowadzące do otrzymania kwasy siarkowego (VI)

    • ważnym surowcem chemicznym jest również kwas chlorowodorowy, który jest gazem. Chlorowodór jest produktem spalania wodoru w chlorze. Po rozpuszczeniu w wodzie tworzy kwas solny. Napisz reakcję otrzymywania chlorowodoru. Podaj zastosowanie kwasu solnego.





©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość